专题12家用电器类电学综合计算
考点01：电热类电学综合计算：
对于电热类家电如：电饭煲，电热水壶，饮水机等发热家电应注意电阻丝或发热电阻的
串、并联情况的变化会对电热器的功率产生影响，即应注意“高”、“低”，“中”不同的档位
时电路中的电流，电压的分配，及电阻的发热功率情况。另外应注意保温与正常发热情况下
电路中不同的连结方式；一般来说电路中串联的电阻越多，电路中电流越小，此时的总功率
越小通常此时为保温状态，而串联电路中连入电阻越少时，电路中总电流越大，此时电路中
的总功率越大，此时通常为加热状态。
【帮你归纳】对于多挡位电热器，判断电热器的挡位时，应根据P=U/R，电源电压通常为
220V，当多个电热丝串联时，电路中电阻最大，此时电路的总功率最小，此时通常为“低温
挡”，或处于电热器的“保温状态”；当多个电热丝并联时，电路中的总电阻最小，电路中的
总功率最大，所以此时通常电路为“高温挡”工作状态或处于“加热状态”，当只有一个电
阻丝工作时，电路中的总功率即不是最大值也不是最小值，此时通常为“中温挡”工作状态。
例1：（2020·四川南充）市面上的电热水壶大多具有加热和保温功能。下图是某电热水壶
的电路简图，开关K接通后，开关S自动与触点、接通，热水壶开始烧水；当壶内水温
ab
达到100C时，温控开关S自动与a、b断开，并立即与触点c接通，水壶进入保温状态。
o
已知电源电压为220V，电阻=50Ω，这种水壶的加热功率P加热是保温功率P保温的5倍，
R
1
1
2
水的比热容=4.2x10J/(kg.C)，R、R电阻不受温度影响。求：
c
3o
12
(1)将1kg初温为35C的水加热到100C需要吸收多少热量?
(2)电阻的阻值。
R
2
(3)在晚上用电高峰期将1kg初温为35C的水加热到100C需用时300s，若加热效率为91%，
oo
则晚上用电高峰期的实际电压为多少?
oo
【答案】(1)2.73×10J；(2)200Ω；(3)200V。
【解析】(1)初温为35C的水加热到100C，温度的变化量为：△t=100C-35C=65C，需要
oo0C00
吸收的热量为：Q=cm△t=4.2×10J/(kg.C)×1kg×65C=2.73×10J.
吸
3005
(2)由题意可知，开关S自动与触点、接通时R与R并联，电热水壶处于加热状态，得
ab
12
加热时电功率为：P=P+P，开关S自动与、断开，并与触点接通时，电路变为R
加热122
abc
的简单电路，电热水壶处于保温状态，得保温时电功率为：P=P，水壶的加热功率加热
保温2
P
5
PP5PP5PP5P
加热加热保温保温
212
，是保温功率保温的5倍，即得：即
P
P4P
12
根
U
U
2
据得：，电阻
P
P
1
R
1
R
2
U
2
PR
21122
R=50ΩP4P
，根据可算出电阻
为：
R
2
14
UU
22
PP
4R4R450Ω=200Ω
即：得：
2112
。
RR
RR
12
12
(3)初温为35C的水加热到100C，温度变化量为：
oo
ttt=100C－35C65C
0
吸收的热量为：；总的消耗的电
Qcmt=4.210J/kgC1kg65C=2.7310J
吸
3oo5
ooo
2
Q
吸
2.7310J
5
310J=
5
；电路总电阻为：R=R×R/R+R=40Ω，根据公能为：
总1212
W
总
91%
5
U
实
2
WR
总总
310J40Ω
tW
得：式。
U
实
总
=
==200V
R
总
t
300s
【变式1-1】（2019湖北荆州中考）随州的冬季不像北方有集中供暖，所以本地居民常选用
一些小型电暖器越冬。如图甲电暖器有“高温、中温、低温”三挡，铭牌见下表（“中温”
挡功率空出），其电路原理如图乙，S是自我保护开关，当电暖器倾倒时S自动断开，切断
电源保证安全。当S、S闭合，S断开时电暖器为“低温”挡。（R＞R）
1212
XX牌电暖器
额定电压220V
额定功率低温挡440W
中温挡
高温挡1600W
频率50Hz
求：（1）R的阻值.
1
（2）“中温”挡正常工作时电路中的电流.
（3）若室内空气质量为50kg，用该电暖器的“高温”挡正常工作10min，放出热量的50%
被室内空气吸收，那么可使室内气温升高多少。（假设空气的比热容为1.1×10J/（kg•℃）.
3
【答案】（1）110Ω（2）5.27A（3）8.73C。
0
【解析】（1）闭合开关S，R单独接入电路，R＞R，根据P＝U/R可知电暖气处于低温；
1112
3
2
R的阻值：R＝U/P＝（220V）/440W＝110Ω.
11低温
22
（2）闭合S为“低温”挡，R单独接入电路；单独闭合S为“中温”挡，“高温”挡为S、
1121
S同时闭合，R、R并联。P＝P﹣P＝1600W﹣440W＝1160W；根据P＝UI可得，“中
212中温高温低温
温档”正常工作时的电流：I＝P/U＝1160W/220V≈5.27A；
2中温
（3）因为P＝W/t所以电暖器的“高温”档正常工作10min，放出的热量：W＝Pt＝1600W
高温
×10×60s＝9.6×10J；空气吸收的热量：Q＝ηW＝50%×9.6×10J＝4.8×10J，由Q
吸吸
＝cm△t可得，房间空气升高的温度：△t＝Q/Cm＝4.8×10J/50kg×1.1×10J/(kg.C)
吸空气空气
≈8.73℃。
【名师点睛】（1）电暖器在低温档时，由R＝U/P可求R的阻值；（2）高温档与低温档功率
2
1
之差是中温档功率；已知中温档功率和电源电压，可以得到中温档正常工作时的电流；
（3）根据W＝Pt可求产生的热量，根据Q＝ηW可得空气吸收的热量，根据Q＝cm△t
高吸吸
可得房间的空气温度升高多少℃。
例2：（2020·江苏泰州）如图是某型号电饭锅工作原理的简化电路图，电饭锅有两挡，分
别是高温烧煮和低温焖饭。S为挡位自动控制开关，和为电热丝，的阻值为80Ω，高
1121
RRR
温烧煮挡的功率为660W。求：
(1)高温烧煮时干路中的电流；
(2)电阻丝的阻值；
R
2
(3)电饭锅低温焖饭0.5h消耗的电能是多少焦耳。
530
555
【答案】(1)3A；(2)880Ω；(3)99000J。
【解析】(1)由P=UI得，高温烧煮时干路中的电流：I=P/U=660W/220V=3A.
高温高温
4
(2)当开关S和S都闭合时，两电阻并联，此时总电阻较小，由P=U/R可知，此时为高温烧
1
2
煮挡；当只闭合开关S时，电路为的简单电路，此时总电阻较大，由P=U/R可知，此时
R
2
2
为低温焖饭挡；当开关S和S都闭合时，总电阻为：R=U/I=220V/3A=(220/3)Ω；由并
1总高温
联电阻的公式R=R×R/R+R可得：R=880Ω。
总12122
（3)低温焖饭挡的功率为：P=U/R=(220V)/880Ω=55W；由P=W/t可得，电饭锅低温焖饭
低温2
0.5h消耗的电能是：W=Pt=55W×1800s=99000J。
【变式2-1】（2018宜昌中考）小红家的饮水机有加热和保温功能，其电路图如图2所示，
S为温控开关，额定电压为220V，加热功率为500W，保温功率为60W，R、R均为加热电阻
112
丝（假设电阻不变）请解答下列问题：
（1）电阻丝R的阻值是多少.
1
（2）某次小红家中只使用了饮水机，在加热状态下她观察到电能表上指示灯在5min内闪烁
了54次，她家电能表上标有“1600imp/kw.h”的字样，此时饮水机的实际功率和实际电压
是多少。
22
【答案】（1）110Ω（2）405W、198V。
【解析】（1）R与R并联，R的功率P=P－P=500W－60W=440W，R的电阻
121121
R=U/P=(220V)/440W=110Ω.(2)5min消耗的电能W=54/160kw.h=(54/1600)×3.6×
11
10J=1.215×10J,加热状态下的实际总功率P=W/t=1.215×10J/300s=405W,加热状态下的
实
总电阻R=U/P=(220V)/500W=96.8Ω,再根据P=U/R可求得U=198V。
总实实总实
考点02：电子设备及输电类电学综合计算：
电子设备类是指如电子秤、电能表、电磁炉等电子仪器，此类计算题即要用到电学知识，
又通常用到力学或热学知识，应将几种知识进行融合才能正确解题。
在电能输电过程中，通常由于导线较长，因此导线的电阻通常不能忽略，在进行电学计
5
222
355
22
算时，应考虑导线的分导及导线上的电能损耗。
例1：（2020·河北）小明家在不远处施工，临时用导线将电水壶和电水龙头（打开几秒钟
就能流出热水）接入家中电能表[3000r/（kW•h）]。如图所示。电水壶的规格为“220V1210W”，
电水龙头的规格为“220V2420W”，当电路中单独使用电水壶烧水时，铝盘转动110r，用
时120s。在电路中单独使用电水龙头洗漱时，用了180s。导线、电水壶和电水龙头的电阻
不随温度变化。求：
（1）电水壶和电水龙头的电阻。
（2）导线的电阻。
（3）在洗漱时，导线上产生的热量。
【答案】（1）40Ω，20；（2）4Ω（3）60500J。
【解析】（1）电水壶的规格为“220V1210W”，电水龙头的规格为“220V2420W”，根据公
式P=U/R可知，电水壶的电阻为R=（220V）/1210W=40Ω,同理可得电水龙头的电阻为R
壶
水龙头
22
=（220V）/2420W=20Ω.
2
（2）当电路中单独使电电用电水壶烧水时，消耗的电能为W=（110/3000）kw.h，此时电
路的总功率为P=W/t=（110/3000）kw.h/120h/3600=110W，此时电水壶和导线的总电阻为
实
R=U/P=（220V）/1100W=44Ω,由于导线与电水壶串联接入电路中，则导线的电阻为R
总实线
22
=R−R=44Ω−40Ω=4Ω。
总壶
（3）电水龙头和导线的总电阻为R'=R+R=20Ω+4Ω=24Ω,此时导线和水龙头的功率
线水龙头
为P=（220V）/24Ω=(6050/3)W；根据公式P=IR可知，I=P/R可得通过导线的电流I=
总
(6050/3)W/24Ω，则导线上产生的热量根据Q=IR'代入上面的数据可得Q=60500J。
【名师点睛】(1)根据公式R=U/P分别求出电水壶和电水龙头的电阻；(2)根据电能表表盘
转过的数目求出消耗的电能，根据P=W/t可求出电水壶和导线的功率；然后根据功率和电
压求出总电阻，根据串联电路的电阻关系求出导线的电阻；(3)根据导线的电阻和水龙头的
电阻求出其总功率；根据焦耳定律求出产生的热量。
【变式1-1】（2019重庆中考B卷）特高压技术可以减小输电过程中电能的损失。某发电站
输送的电功率为1.1×10kw,，输电电压为1100kw，经变压器降至220V供家庭用户使用。
5
小明家中有一个标有“220V、2200W"的即热式水龙头，其电阻为R，他发现冬天使用时水温
0
较低，春秋两季水温较高，于是他增加两个相同的发热电阻R和两个指示灯（指示灯电阻不
6
2
2
222
计）改装了电路，如图所示。开关S可以同时与”a、b”相连或只与c相连，使其有高温和
1
低温两档。求：(1)通过特高压输电线的电流。
（2）改装前若水龙头的热效率为90%，正常加热1min提供的热量。
（3）改装后，水龙头正常工作时高温挡与低温挡电功率之比为4:1,请计算出高温挡时的电
功率。
【答案】（1）100A（2）1.188×10J（3）4400W。
5
【解析】（1）I=P/U=1.1×10W/1.1×10V=100A.
输输
(2)正常加热1min消耗的电能W=Pt=2200W×60s=1.32×10J.由η＝Q/W可知，水龙头正
吸电
常加热1min提供的热量Q=W×η=1.32×10J×90%=1.188×10J。
（3）R=U/P=(220V)/2200W=22Ω,当开关S与a、b相连时，电阻R与R并联，电路总电阻
010
22
较小，由P=U/R可知，此时电路中总功率较大，不龙头处于高温挡，此时P=(U/R)+U/R
222
高0
①；当S与c相连时，R与R串联，电路总电阻较大，总功率较小，水龙头处于低温挡，此
0
时P=U/R+R②，因为P/P=4/1，所以上面两个式子联立可得R=R=22Ω，所以高温挡时
低0高低0
2
的电功率P=(U/R)+U/R=2U/R=2×(220V)/22Ω=4400W.
高0
2222
例2：（2021河北中考预测题）某课外小组制作了一个测量物体质量的电子秤，其原理如图
1所示．它主要由四部分构成：托板和水平压力杠杆OBA，标有“10V5W”字样的指示灯L
55
5
86
（灯的电阻保持不变），压力传感器R（电阻值会随所受压力大小变化的可变电阻），显示质
量大小的仪表（实质是电流表）．已知电源电压为10V，OB=6cm，OA=30cm．压力传感器R的
阻值与所受压力的关系如图2所示．若不计托板和杠杆组件的质量，不计摩擦．求：（1）指
示灯L的电阻。
（2）当压力传感器R的电阻为30Ω时，指示灯L的实际功率。
（3）当电流表的示数为0.1A时，电子秤托板上物体的质量．
7
【答案】（1）指示灯L的电阻是20Ω．（2）当压力传感器R的电阻为30Ω时，指示灯L的
实际功率是0.8W．（3）当电流表的示数为0.1A时，电子秤托板上物体的质量是20.4kg．
【解析】（1）因为P=U/R所以灯泡电阻R=U/P=（10V）/5W=20Ω.
L额客
（2）当R为30Ω时，电路电流：I=U/R+R=10V/50Ω=0.2A，灯泡实际功率P=IR=（0.2A）
LLL
2
2
222
×20Ω=0.8W。
（3）当电流表的示数为0.1A时，电路总电阻：R=U/I=10V/0.1A=100Ω，压力传感器阻值
总
R=R﹣R=100Ω﹣20Ω=80Ω，由F﹣R图象可知，当R=80Ω时，F=40N，由杠杆平衡条件可
总L
得：G×OB=F×OA，物体重力G=F×OA/OB=40N×30cm/6cm=200N，因为G=mg，∴物体的质量
m=G/g=200N/9.8N/kg≈20.4kg。
考点03：电动机械类电学综合计算：
对于电动机械类家电如，电动自行车，洗衣机等应注意电流做功及消耗的电能的计算必须
首先选择正确的公式及单位的统一，且在求电动机的效率时要正确确定W及W，一般来说
有额
消耗的电能总量为W。
总
【帮你归纳】对于电动机械在工作过程中，通常将电能转化为机械能和内能，因此通常要计
算机械的有用功和总功及电动机械的效率，此时W=FS，W=W=UIt=Pt，电动机效率：η
有总电
WFs
牵
＝×100%＝×100%(电能转化为机械能)。
WPt
电
【易错警示】在计算线圈型电动机械时，电能通常转化成内能和机械能，计算电动机械消耗
的电能公式为W=UIt，而在计算电流通常线圈产生的热量，公式是：Q=IRt，此时W＞Q，
电热
W
牵2
此类电动机械的效率η＝×100%=【（W—Q）/W】×100%=【(UIt—IRt)/UIt】×100%。
电热电
W
电
例1：（2020·贵州黔东南）小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆（如图所示）内部加热系
8
2
统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为220V，额定功率为605W，问：
(1)小明帮奶奶泡脚时，向足浴盆中加入6kg初温为20℃的水，加热系统的加热电阻正常工
作16min将水加热到40°C，此加热过程中吸收的热量是多少？（=4.2×10J/(kg·°C)）
c
水
(2)加热系统加热时热效率是多少？（结果精确到0.1%）
的
(3)当小明家实际电压是200V，加热电阻工作的实际功率是多少？（加热电阻阻值不随温
的
度变化而变化）
(4)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是12V（按摩系统将交流电压转换为12V），工作电
流为4A，其电阻为0.5Ω，电动机工作中因发热损失的功率是多少？
．．．．
【答案】(1)5.04×10J；(2)86.8%；(3)500W；(4)8W。
5
【解析】(1)加热中水吸收的热量：Q=cm△t=4.2×10J/(kg.C)×6kg×20C=5.04×10.
吸
(2)加热系统加热时消耗的电能：
WPt605W1660s5.80810J
额
5
3007J
3
Q
吸
5.0410J
5
则热效率：。
100%100%86.8%
5
W
5.80810J
2
2
U
额
220V
U
额
(3)由可得加热电阻的阻值：，当小明家的实际电压
P
额
R
80Ω
P
额
605W
R
2
U
实
2
是200V，加热电阻工作的实际功率：。
P
实
R
200V
80Ω
2
500W
2
(4)电动机工作过程中要发热，损失功率：。
PIR4A0.5Ω8W
损
2
电动机
【变式1-1】（2019湖北宜昌中考）我国“华为”公司是当今世界通讯领域的龙头企业，在
手机及其它通讯设备的设计制造方面掌握了诸多高新科技成果。以手机为例，华为“Mate20
9
pro”不仅采用4200mAh超大容量电池，并且采用“超级快充”技术，不到半小时可把电池
充达一半以上，极大方便了人们的使用。已知该电池的部分参数如表所示。
电池名称锂离子电池
电压3.7V
容量4200mAh
（1）表格中的电池“容量”，是哪几个物理量进行了怎样运算的结果？
（2）如图所示的两个充电器，一个标注“输出5V600mA”，另一个标注“输出5V4A”，其
中有一个是快速充电器。假设充电效率为90%，选用快速充电器将电池从零充满需要多少分
钟？（3）有人发现，超级快充的充电线比普通手机充电线要粗一些，请你从线路安全的角
度来分析为什么有这样的区别。
【答案】（1）表格中的电池“容量”是电流与时间的乘积；（2）需要51.8min；（3）充电线
较粗可以减小电阻，在充电过程中产生的热量较少。
【解析】（1）已知电池的容量是“4200mAh”，mA是电流的常用单位，h是时间的常用单位，
所以“容量”是电流与通电时间的乘积。
（2）两个充电器的充电功率分别为：P＝UI＝5V×0.6A＝3W，P＝UI＝5V×4A＝20W，
111222
所以第二个的充电速度快；电池充满电储存的电能为：W＝UQ＝3.7V×4.2A×3600s＝
储电池
55944J，已知充电效率为η＝90%，则消耗的电能：W62160J；由P可得，选用快速充电器
充
将电池从零充满需要的时间：t3108s＝51.8min。
（3）充电器的充电线有电阻，由焦耳定律知，工作过程中会产生热量；充电线尽可能做得
粗一些，目的是减小电阻，使充电过程中产生的热量少一些。
【名师点睛】（1）mA是电流的常用单位，h是时间的常用单位，据此得到“容量”的含义是：
是电流与时间的乘积（2）已知充电器输出电压和电流，可以得到输出功率，输出功率越大
10
表示充电越快；已知电池容量、电压和充电效率，可以得到需要的电能；已知电池电能和充
电功率，可以得到充电时间；（3）在材料和长度一定时，横截面积越大电阻越小；由焦耳定
律知，在电流和通电时间一定时，电阻越大产生热量越多。
例2：.（2020·海南）小益家的豆浆机铭牌和简化电路如图所示。豆浆机工作时加热器先
加热，待水温达到64℃时温控开关闭合，电动机开始打磨且加热器继续加热，直到产出豆
浆成品，电源开关自动断开。小益用初温20℃，质量1kg的水和少量豆子制作豆浆，设电
源电压为220V恒定不变，不计导线的电阻。求：
（1）从物理学的角度解释热气腾腾的豆浆散发出香味的原因。
（2）加热器单独工作时电路中的电流。
（3）质量为1kg的水从20℃加热到64℃需要吸收的热量[c=4.2×10J（kg･℃）]。
水
（4）本次制作豆浆共计用了9min的时间。如果在温控开关闭合前加热器产生的热量70%被
水吸收，且不计豆子吸收的热量。求本次制作豆浆共消耗的电能。
【答案】（1）见解析（2）4A（3）1.848×10J（4）5.04×10J。
【解析】（1）由于扩散现象（或分子热运动），豆浆分子进入到空气中。（合理即可）
答：热气腾腾的豆浆散发出香味的原因是由于扩散现象（或分子热运动），豆浆分子进入到
空气中。
（2）加热器单独工作时电路的电流为I=P/U=880W/220V=4A。
1
（3）水吸收的热量Q=cm△t=4.2×10J/(kg.C)×1kg×44C=1.848×10J.
3005
（4）解：豆浆机的水温升到64℃前只有加热器工作，加热器单独工作时消耗的电能
W=Q/70%=1.848×10J/70%=2.64×10J,加热器单独工作时间t=W/P=2.64×
111
10J/880W=300s；加热器和电动机一起工作的时间为t=t—t=540s—300s=240s；9min豆浆
21
机消耗的电能为W=W+（P+P)t=2.64×10J+(880W+120W)×240s=5.04×10J。
1122
55
5
55
55
3
1：（2020·衡阳）初（17001）班教室里有一款饮水机，其工作电路可简化为如图甲所示的
电路。S是温度控制开关，根据饮水机内水杯中水温的变化自动切换加热和保温两种工作状
11
态，R、R是加热管的电阻（不考虑阻值受温度变化影响），它的部分技术参数如表所示、
12
额定电压220V
加热功率900W
保温功率20W
水杯容量0.6kg
试回答下列问题：
（1）S闭合时，饮水机处于工作状态。R的阻值是Ω。
2
（2）水杯中装满20℃水时，饮水机正常工作，加热多长时间可将水烧开？[水的比热容为
4.2×10J/（kg•℃），当时气压设定为1标准大气压，不考虑热损失]
3
（3）最近一次使用时，加热管R损坏了，物理兴趣小组的同学们利用电位器（相当于滑动
1
变阻器，以下称为变阻器）设计了如图乙所示的电路来控制加热管R的发热功率，在老师
2
的指导下进行模拟实验，将滑片从变阻器的一端滑到另一端的过程中，同学们通过实验测量，
得出变阻器消耗的电功率P随电流I关系的图象如图丙所示，则：
①求R的发热功率范围。
2
②变阻器的最大功率多大？
③简述：这种设计方案有什么不妥之处（指出一种合理的不妥情况即可）。
【答案】(1）加热；55；（2）加热224s可将水烧开；（3）①R的发热功率范围为13.75W～
2
880W；②变阻器的最大功率为220W；③因变阻器与R串联，若其中任一电阻损坏，将导致
2
整个电路不能工作（或变阻器产生的热量没有被利用)。
12
【解析】（1）S闭合时，两电阻并联，S断开时，为R的简单电路，由并联电路小于其中任
1
一电阻，根据P＝U/R可知，S闭合时，饮水机处于加热工作状态，功率为900W；S断开时，
2
饮水机处于保温工作状态，功率为20W；根据并联电路各支路互不影响，故加热时R的功率
2
为：P＝900W﹣20W＝880W，R＝U/P＝(220V)/880W＝55Ω。
22
22
（2）一标标准大气压水的沸点为100℃，水杯中装满20℃水加热到沸点吸热：Q＝cm（t
吸
﹣t）＝4.2×10J/（kg•℃）×0.6kg×（100℃﹣20℃）＝2.016×10J，不考虑热损失，
0
消耗的电能W＝Q＝2.016×10J，由P＝W/t得，将水烧开的时间：t′＝W/P＝2.016×
吸加热
10J/900W＝224s。
（3）①变阻器与R串联，当变阻器连入电路的电阻为0时，R的电压为220V，其最大功率
22
为880W；当变阻器最大电阻连入电路中时，由图知电路的最小电流为0.5A，R的最小功率
2
为：P＝IR＝（0.5A）×55Ω＝13.75W；R的发热功率范围为13.75W～880W；
2小小22
5
5
35
22
②变阻器的功率：P＝IR＝（）×R＝＝，
变变变
22
当R＝R时，变阻器的最大功率为：变阻器的最大功率：P＝＝＝220W；
变2变大
③因变阻器与R串联，若其中任一电阻损坏，将导致整个电路不能工作（或变阻器产生的
2
热量没有被利用）。
2:（2018·黔南）图甲为某款新型电饭煲，额定电压为220V，它采用了“聪明火”技术，
智能化地控制不同时间段的烹饪温度，以得到食物最佳的营养和口感。图乙为其电路原理图，
R和R为电阻不变的电热丝，S是自动控制开关。将电饭煲接入220V电路中，在电饭煲工
12
作的30min内，它消耗的电功率随时间的变化如图丙所示。求
（1）5～10min，电饭煲的功率。
（2）20～30min，电饭煲产生的总热量
13
【答案】（1）5～10min，电饭煲的功率为660W。（2）20～30min，电饭煲产生的总热量为2.64
×10J。
【解析】（1）由丙可知5～10min的功率，P=660W。
1
（2）由丙可知20～30min的功率，P=440W；时间t=30min﹣20min=10min=600s，由Q=W=Pt
22
可得，20～30min内电饭煲产生的总热量：Q=Pt=440W×600s=2.64×10J。
222
5
3:（2019河北沧州中考模拟试题）下图所示为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫
机，它的正常工作电压为220V，水箱装水最多0.3kg，加热功率有大、小两个挡位。设
计师最初设计的内部电路有如下图所示的甲、乙两种接法，其中电热丝=56Ω，=44Ω。
RR
12
5
（1）高温水蒸气熨烫衣服时，水蒸气遇到衣服迅速___成小水珠，放出热量将衣服熨平（填
物态变化名称）。（2）两个电路中所选熔断器里熔丝允许通过的最大电流为8.2A，请通过计
算说明甲、乙两种电路那种符合设计师的选择。（计算结果保留一位小数）
（3）请分别计算符合设计要求的这款挂烫机两个挡位的额定功率_____________。
【答案】（1）液化（2）甲（3）1100W。
【解析】（1）高温水蒸气熨烫衣服时，水蒸气遇到衣服迅速，由气态变成液态，是液化现象；
水蒸气液化时，要放出大量的热，从而将衣服熨平；
14
（2）如果选择甲电路，当开关旋至1、2之间时，电路中只有电阻R工作，此时的电路中
2
的电流最大，电流：I=U/R=220V/44Ω,=5A；如果选择乙电路，当开关旋至1、2之间时，
大
R、R并联，电路中电流最大，电流：I′=I+I=U/R+U/R=3.9A+5A=8.9A；由于两个电路
12大1212
中所选熔断器里的熔丝允许通过的最大电流为8.2A，故设计师最终选择了甲电路．
（3）挂烫机大功率挡工作时，电路中电流为5A，此时功率P=UI=220V×5A=1100W；
1大
4:（2020·广东）某款电热饮水机具有加热和保温两挡，额定电压为220V。如图甲是其电
路原理图，S为温控开关，R、R为电热丝（阻值不变）。某次饮水机在额定电压下工作的电
012
功率P与时间t的关系图象如图乙所示，求：
（1）饮水机处于加热挡阶段消耗的电能：
（2）饮水机处于保温挡时，通过R的电流；
1
（3）R的阻值。
2
【答案】（1）1.452×10J；（2）0.2A；（3）110Ω。
【解析】（1）由图乙可得，饮水机加热时，加热功率P=484W，加热时间t=300s，故
11
饮水机处于加热档阶段消耗的电能W=Pt=484W300s=1.452×10J
111
5
5
（2）只闭合S时，R接入电路，此时饮水机处于保温档。由图乙可知，保温功率为P=44W，
12
流过R的电流I=P/U=44W/220V=0.2A。
122
（3）当开关S、S闭合时，R与R并联，处于加热档，那R的功率P=P-P=484W-44W=440W
012212
由P=U/R可得R的阻值R=U/P=(220V)/440W=R的阻值为110Ω。
222
5：(2019荆门)如图为一个电吹风的简易电路，、为发热用的电阻丝，为带动风扇转
RRM
12
动的电动机，开关上扇形的金属片可与触点1、2、3、4接通。只接通时，风扇吹冷风，
SS
21
此时回路中电流为0.1A；在保持接通的情况下，转动S，若使S与2、3接通，风扇吹暖
S
122
风；若使S与3、4接通，风扇吹热风。
2
222
15
（1）求吹冷风时，电路消耗的电功率。
（2）吹暖风时，电阻丝的热功率为吹冷风时电吹风电功率的5.5倍；吹热风时，电阻丝的
热功率为吹暖风时电阻丝热功率的10倍，求R、R的阻值。
12
【答案】（1）22W（2）40Ω、360Ω。
【解析】（1）仅接通S时，电流全部通过电动机，电路消耗的电功率为P＝UI＝22W
1机
（2）S接通2、3时，电动机电压不变，消耗的电功率P总不变，R与R串联，电压为U
2机12
＝220V，电阻丝R与R的热功率P＝U/R+R=5.5P,所以R+R＝400Ω；S接通3、4时，
12112机122
R被短路，仅R发热，其热功率P=U/R=10P,所以R=40Ω、R＝360Ω。
2121112
6：（2020·潍坊）图甲是一款紫砂电饭锅，其简化电路如图乙所示，R、R是电热丝，R的
121
阻值为110Ω，通过单独或同时闭合S、S实现低温、中温、高温三个挡位间的切换，其铭
12
牌如图丙所示，求：
2
2
（1）低温挡加热时电流的大小；
（2）电热丝R的阻值；
2
（3）已知粥的比热容c=4.0×10J/（kg·℃），将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到74℃
粥
需要的时间。
【答案】（1）2A（2）55Ω（3）360s。
【解析】（1）电热丝R的电功率为P=U/R=(220V)/110Ω=440W；根据表格数据可知道，只
11
闭合S时，电路为R的简单电路，电饭锅处于低温档，则低温挡加热时电流的大小为
11
I=U/R=220V/110Ω=2A。
11
（2）根据P=U/R可知，只闭合S时，电路为R的简单电路，电饭锅处于中温档，P=880W，
222
16
2
22
3
电热丝R的阻值为R=U/P=(220V)/880W=55Ω。
22
22
（3）当S、S都闭合时，电热丝R、R并联，电路总电阻最小，由P=U/R可知，电饭锅处
1212
2
于高温档，则高温档的功率为P=P+P=440W+880W=132W；2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到
12
74℃吸收的热量为Q=cm△t=4.2×10J/(kg.C)×2.2kg×54C=475200J，不计热量损失，
吸
需要消耗的电能为W=Q=475200J，由P=W/t可得，将2.2kg的粥用高温挡从20℃加热到
吸
74℃需要的时间为t=W/P=475200J/1320W=360s。
7：（2020石家庄42中一模试题）如题图所示，是某种电加热器的简化电路示意图（图中1、
2、3、4为触点，S为旋转型开关，实现关、低、高档的转换）。阅读该加热器说明书可知：
水箱容积2L，额定电压220V，加热时的功率400W，低温档的功率40W。试问：
⑴当旋转型开关S置于2、3触点处时，电路处于高温档还是低温档；此时电路中的电流
为多大。（计算结果保留两位小数）
⑵R的电阻值是多大。
1
⑶该电加热器在高温档时加热效率为80%，若将装满水箱的水从20℃加热至100℃，需要
多长时间。【C=4.2×10J/（kg·℃），＝1.0×10kg/m】。
水
ρ
水
333
300
【答案】（1）0.18A（2）121Ω（3）2.1×10s．
3
【解析】（1）当旋转型开关S置于2、3触点处时，、串联，电路中的总电阻最大，由
RR
12
P=U/R可知，功率最小，因此电路处于低温档；由=可知，此时电路中的电流：
PUI
I=P/U40W/220V≈0.18A。
（2）当开关拨到2、4和1、3位置时，电路为R的基本电路，由P=U/R可知，功率最大，
1
因此电路处于高温档；则R的电阻值：R=U/P=(220V)/400W=121Ω。
11
（3）装满水箱的水后水的质量==1.0×10kg/m×2×10m=2kg，水从20℃加热至100℃
mρV
吸收的热量：=△=4.2×10J/（kg•℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×10J，电加热器
Qcmt
在高温档时消耗的电能：W=6.72×10J/80%=8.4×10J，由P=W/t可得水从20℃加热至100℃，
需要时间：t=W/P=8.4×10J/400W=2.1×10s.
17
53
55
35
33-33
22
2
2
8：（2020·四川遂宁）图甲是某品牌的电热水壶，其工作电路简图如图乙所示，开关s可以
控制其加热、保温和停止三个状态，其名牌如图丙所示。在该电热水壶正常工作的情况下，
将一壶25℃的水在1标准大气压下加热到沸腾[假设电热丝产生的热量全部被水吸收，R，
1
R的阻值不随温度变化，c＝4.2×10J/（kg•℃），1L＝10m]。求：
2水
3﹣33
（1）水吸收的热量；
（2）R、R的阻值；
12
（3）加热这壶水到沸腾所用时间（结果保留一位小数）；
（4）实际加热这壶水到沸腾用时10.5min，求实际电压。
【答案】（1）6.3×10J（2）40Ω，444Ω（3）520.7s(4)200V.
5
【解析】（1）由ρ＝m/V可得，水的质量：m＝V＝1.0×10kg/m×2×10m＝2kg，
ρ
1标准大气压下，水的沸点为100℃，水吸收的热量：Q＝cm（t﹣t）＝4.2×10J/（kg•℃）
吸0
×2kg×（100℃﹣25℃）＝6.3×10J.
（2）由图可知，开关打到2时，只有R接入电路中，电路的电阻最小，根据P＝U/R可知，
1
2
此时为高温档，则R的阻值为：R＝U/P＝（220V）/1210W＝40Ω；开关打到3时，两
11加热
22
个电阻串联，则为低温档；低温档的电阻为：R＝U/P＝（220V）/100W＝484Ω；根据串
22
低
联电路的电阻关系可知，R的阻值为：R＝R﹣R＝484Ω﹣40Ω＝444Ω.
221
（3）电热丝产生的热量全部被水吸收，根据Q＝W＝6.3×10J；根据P＝W/t可知，加热的
时间为：t＝W/P=6.3×10/1210W＝520.7s.
（4）烧开同样一壶水所需的电能是相同的，则电水壶的实际功率为：P'＝W/t｀＝6.3×
10/630s＝1000W；根据P＝U/R可知，实际电压为：U'＝＝＝200V。
52
18
5
5
5
3
33﹣33
9:（2019岳阳中考）一新款节能电炖锅如图甲，有关技术参数如表（设电炖锅不同挡位的
电阻和加热效率均不变）。
额定电压电炖锅档位额定功率/W
低温200
中温400
600高温
200V
求（1）电炖锅在高温挡正常工作时的电流（计算结果保留一位小数）。
（2）在用电高峰期，关掉家里的其他用电器，只让处于中温挡状态的电炖锅工作，观察到
标有“1800r/（kW•h）”的电能表转盘在12ls内转了20圈，求此时的实际电。；
（3）电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加热，待水温达到50℃
时开始计时，绘制的水温随时间变化的图象如图乙所示。结合所给信息，通过计算，分析比
较用高温挡还是用低温挡更节能。
【答案】（1）求电炖锅在高温挡正常工作时的电流是2.7A；（2）在用电高峰期，此时的
实际电压是200V；（3）电炖锅正常工作时，用低温挡和高温挡分别给质量相同的冷水加
热，高温档比低温档消耗电能少，所以用高温档节能。
【解析】（1）由表中数据可知，高温的功率P=600W，由P=UI可得，在高温档工作时，电
高
路中的电流I=P/U=600W/220V≈2.7A.
高高温
（2）由P=U/R可得，电炖锅的电阻：r=U/P=(220V)/400w=121Ω，电炖锅在高档工
222
作时，电能表转盘在在121s内转了20r，则电炖锅消耗的电能：
W=20r/1800r/kw.h=(1/90)kw.h=（1/90×3.6×10J=4×10J.实际功率P=W/t=4×10J/121s，
644
实
由P=U/R可得，可得电路的实际电压：U=200V。
2
19
（3）高温档消耗的电能W=pt=600W×6×60s=2.16×10J，则水升高1℃消耗的电能
高高高
5
2.16×10J/20=1.08×10J，低温档消耗的电能W=Pt=200W×9×60s=1.08×10J，则
545
低低低
水升高1℃消耗的电能为1.08×10J/8=1.35×10J，因为1.08×10J＜1.35×10J，且两
5444
档加热水的质量相同，所以加热等质量的水升高1℃，高温档比低温档消耗电能少，所以用
高温档节能。
10：（2019·泸州）小明家电热水器铭牌标识为“220、1000”。由于使用了多年，该电热
VW
水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化，为准确测量氧化电热丝的实际电阻值，小
明在家中把该电热水器单独接入220的家庭电路中工作5min，发现电能表指示灯闪烁了242
V
次，电能表规格如图所示。问：
（1）小明测得该电热水器的实际电功率是多少？
（2）该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是多少？
（3）为恢复该电热水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝，则并联的这段
电热丝的电阻值为多少？
【答案】（1）小明测得该电热水器的实际电功率是968；（2）该电热水器氧化电热丝的
W
实际电阻值是50Ω；（3）并联的这段电热丝的电阻值为1512.5Ω。
【解析】（1）3000/•表示每消耗1•的电能，指示灯闪烁3000次，所以，电能
impkWhkWh
表指示灯闪烁了242次消耗的电能：W=kW•h=×3.6×10=2.904×10，
5
JJ
65
该电热水器的实际电功率：=W/t=2.904×10J/300s=968W.
P
实
（2）由P=U/R可得，该电热水器氧化电热丝的实际电阻值：=U/P=(220V)/968W=50Ω.
222
R
实1
20
（3）电热水器铭牌标识的功率对应的电阻：=U/R=(220V)/1000W=48.4Ω，为恢复该电热
R
22
水器的铭牌功率，可与氧化电热丝并联一段新的电热丝R′，根据并联电阻R=R×R/R+R
并1212
可得，并联的新电阻R′=1512.5Ω。
11:（2017重庆中考）小明家的电钣锅如图甲所示，额定电压为220V，“煮饭”时额定功率
为1210W，简化电路如图乙所示，S为温控开关，发热电阻R与R的阻值不随温度变化，电
112
阻R在“保温”状态与“煮饭”时的功率之比为1:16，求：
2
（1）正常“煮饭”状态，通过电饭锅的电流为多少A。
（2）电阻R的阻值为多少Ω
1
3）某天傍晚，小明关闭家里其它用电器，只让“保温”状态的电饭锅工作，发现自家电能
表如丙所示，指示灯每闪烁4次所用的时间为48s，则R两端的实际电压为多少伏。
2
【答案】（1）5.5A（2）120Ω（3）50V
。
【解析】（1）正常“煮饭”状态，开关S、S均闭合，此时电路中只有R工作，即功率最大
12
为“煮饭”时的额定功率：P=1210W，此时通过电饭锅的电流I=P/U=1210W/220V=5.5A，由
11
P=U/R可得：R=U/P=（220V）/1210W=40Ω。
21
（2）闭合开关S断开开关S时，电路为R、R串联，电路中的功率最小，为“保温”状态，
112
P/P=IR/IR=I/I=1/16，因为I=5.5A所以I=1.375A，则R=（U/I）－R=（220V/1.375A）
2122122112122
－40Ω=120Ω。
（3）由电能表的参数可知，电路中每消耗1kw.h时的电能指示灯闪烁1200次，当指示灯闪
烁4次时，消耗的电能为W=（4/1200）×3.6×10J=12000J,电饭锅的功率
6
2222
222
P=W/t=12000J/48s=250W，根据P=IR，因为P=250W而R=120Ω+40Ω=160Ω代入以上数据
2
总
21
可得电源的实际电压U=200V，又由串联分压公式可得：U/U=R/R=120Ω/40Ω可解得：
实1212
U=50V。
2
12:（2019·益阳）某居民家安装了一台电热水器，其铭牌标示如下表所示。加满20℃的水
后加热至70℃，已知水的比热容c=4.2×10J/（kg•℃），干木材的热值q=1.2×10J/kg。
水
37
（1）水需要吸收多少热量？
（2）电热水器正常工作时至少需要多长时间？
（3）如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，需要多少干木材？
××型电热水器
额定加热功率2400W加热方式电加热器
额定电压220V安全等级防触电保护一类
温度设定范围20℃～90℃净重20kg
容量40L整机外形尺寸530mm×400mm×400mm
出厂日期2019年5月15日
【答案】（1）水需要吸收8.4×10J热量；（2）电热水器正常工作时至少需要3500s时间；
6
（3）如果用干木材替代电热水器烧水，效率为14%，需要5kg干木材。
【解析】（1）由ρ=m/V可得水的质量：m=V=1.0×10kg/m×40×10m=40kg，20℃的水加
ρ
热至70℃，则水吸收的热量：Q=cm（t-t）=4.2×10J/（kg•℃）×40kg×（70℃-20℃）
吸水0
=8.4×10J.
（2）电热水器正常工作时至少需要消耗的电能：W=Q，由P=W/t可得，电热水器正常工作
吸
时至少需要的时间：t=W/P=8.4×10J/2400W=3500s.
6
22
6
3
33-33
（3）根据Q=14%Q可知，干木材完全燃烧放出的热量为：Q=Q/14%=8.4×10J/14%=6×
吸放放1
6
10J；根据Q=mq可知，需要干木柴的质量为：m′=Q/q=6×10J/1.2×10J/kg=5kg。
777
放1
13：（2020·江苏连云港）连云港兴起的“厕所革命”极大地提升了市民的生活品质。为解
决冬天如厕时马桶座冰冷的问题，某兴趣小组为一公厕设计了简易电热马桶座，其电路如图
所示，定值电阻R和R为两电热丝，单刀双掷开关S可接或。已知电阻R=550Ω，所
1222
ab
加电源电压为220V。当S闭合，S接时，电路发热的功率为22W。
12
a
(1)求的阻值；
R
1
(2)分别求出①S断开、S接；②S闭合、S接两种情况下电路的发热功率。
1212
ab
(3)小明同学对此电路设计进行评估，发现该电路一直处于工作状态，不利于节能环保，建
议在电路中增加定时开关。老师认为该电路设计还有不足，请你指出所存在的不足。
【答案】(1)2200Ω；(2)17.6W，110W；(3)见解析。
【解析】(1)当S闭合S接时，只有R接入电路R的阻值：R=U/P=(220V)/22W=2200Ω.
12111
a
(2)①S断开、S接时，两个电阻串联，电路的发热功率：P=U/R+R=(220V)/2200Ω+550
12212
a
22
Ω=17.6W。
②S闭合，S接时，两个电阻并联，R的发热功率：P=U/R=(220V)/2200Ω=22W；的发
21112
bR
热功率：P=U/R=(220V)/550Ω=88W；电路的发热功率：=+=88W+22W=110W。
22总12
PPP
（3）当S断开、S接时，电路消耗的功率为17.6W，该挡位电路消耗的功率与另一挡位
12
a
22W相差不大，没有实际意义。建议根据需要改变和的阻值，使三个挡位电路的功率适
RR
12
当拉开差距。
14：（2020丹东中考）如图是某品牌的足浴盆的工作时的简化电路，它有加热功能和按摩功
23
22
22
22
能。加热电阻的阻值为48.4Ω，电动机线圈电阻为2Ω，电源电压为220V不变，求（1）加
热电阻正常工作时的电功率是多少？（2）在足浴盆中加入体积为4L，初温为20C的水，加
0
热电阻正常工作420s，它的电加热效率为80%，则水的温度会升高到多少摄氏度？【C=4.2
水
×10J/（kg•℃）】。
3
（3）启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为0.1A，按摩10min，电动机
线圈产生的热量是多少？
【答案】（1）1000W（2）40C（3）12J。
0
【解析】(1)由电路图知，电动机与加热电阻并联，由并联电路特点和P=U/R可得：加热电
阻正常工作时的电功率：P=U/R=(220V)/48.4Ω=1000W.
(2)加热电阻正常工作420s产生的热量：Q=W=Pt=1000W×420s=4.2×10J,电加效率为80%，
放
所以水吸热：Q=Q×80%==4.2×10J×80%=3.36×10J，又因为水的质量为4kg，根据：Q
吸放
吸水吸
55
5
22
2
=cm△t可得水升高的温度△t=Q/cm=3.36×10J/4.2×10J/（kg•℃）×4kg=20C，水
0
530
的温度会升高到t=t+△t=40C。
0
（3）由焦耳定律可得按摩10min电动机线圈产生的热量：Q=IRt=（0.1A)×2Ω×
22
600s=12J.
15：（2019黑龙江龙东中考）如图甲为家用电热饮水机，图乙为它的电路原理图，下表为它
的铭牌数据。
（1）当S闭合，S断开时，电热饮水机处于状态（填“加热”或“保温”），此时电路
12
中的电流是多大？
（2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃，求：水吸收的热量是多少？
（水的比热容4.2×10J/（kg•℃）。
（3）电热饮水机正常工作时加热效率为80%．求：将热水箱中的水从20℃加热到90℃的时
24
3
线圈
间为多少秒？
水桶容量20L
热水箱容量1L
额定电压220V
加热功率400W
保温功率44W
【答案】（1）保温；此时电路中的电流是0.2A；（2）水吸收的热量是2.94×10J；
（3）将热水箱中的水从20℃加热到90℃的时间为918.75s。
【解析】（1）由电路图可知，当S闭合，S断开时，两电阻串联，电路中的总电阻最大，由
12
P＝UI＝U/R可知电路的总功率最小，处于保温状态；根据P＝UI知，此时电路中的电流：I
2
保温保温
5
＝P=44W/220V＝0.2A；
33﹣33
（2）根据＝m/V知水的质量m＝V＝1.0×10kg/m×10m＝1.0kg，水吸收的热量为Q
ρρ
吸吸
＝cm△t＝4.2×10J/（kg•℃）×1.0kg×（90℃﹣20℃）＝2.94×10J，（3）因为η＝Q
55
35
/W，所以消耗的电能为：W＝Q/η＝2.94×10J/0.8＝3.675×10J，因为P＝W/t，所以
电电吸
加热所需时间为t＝W/P＝3.675×10J/400W＝918.75s。
16：（2020·重庆A）水烧开后持续沸腾段时间用于饮用更利于人体健康，为了满足这个要
求，小罗设计了多档位节能电烧水壶，电路原理如图20甲。其中开关s为防干烧温控开关，
通常情况闭合定值电阻R、R为加热电阻,且R为48.4Ω,R阻值为R的2倍。通过滑动金
12121
属滑轩上的滑块P,使它在不同的位置接触触点，实现多档位变化(图20乙)。他测得烧水壶
25
5
用中功率档给热水保温时，正常工作24s,将1kg的水从75C加热到80C。[已知c水
00
=4.2x10J/(kg.℃),不计温度对电阻的影响]求:
3
(1)此加热过程中热水所吸收的热量Q。
(2)此加热过程中烧水壶的热效率η(η=Q/W，W为所消耗的电能)。
(3)用电高峰时，他请父母断开家中除烧水壶外的全部用电器，用烧水壶高功率档加热一段
时间后开始计时经过30s。后水沸腾，再以低功率档持续加热30s,观察到电能表转盘在这
60s内转了27转(电能表盘如图20丙)，烧水壶工作的际电压U实是多少。
【答案】（1）2.1×10J（2）87.5%（3）198V。
【解析】（1）Q=cm（t-t）=4.2×10J/（kg•℃）×1kg×（80℃-75℃）=2.1×10J.
吸水0
34
（3）当电热水壶处于中挡时，只有R工作，其功率为：P=U/R=(220V)/48.4Ω=1000W,在
111
24s内R消耗的电能W=Pt=1000W×24s=2.4×10J，电热水壶的热效率η＝（Q/W）×100%=
11
（2.1×10J/2.4×10J）×100%=87.5%。
（4）由乙图可知在高档加热时，两个电阻并联，低档加热时只R连入电路，由电能一有数
2
据可得：W=n/N=（27/2000）kw.h=0.0135kw.h=4.86×10J，因为R=2R=96.8Ω，由于W
实21实
为高档和低档共同消耗的电能，有图知，高档两个电阻并联，此时P=U/R+U/R,低档
高实1实2
时只R工作，此时P=U/R；W=W+W=Pt+P代入上面的数据及式子可解得：U=200V。
2低实2实高低高低实
17：（2019湖南娄底中考）小明家某型号电热加湿器的原理图如图甲，R、R都是发热电阻，
12
不考虑温度对电阻的影响，且R=3R；S为旋转型开关，1、2、3、4为触点，通过旋转开关
21
S可实现“关”、“低挡”、“高挡”之间的切换（低挡为小功率加热，高挡为大功率加热），
其部分技术参数如下表。
26
2
23
4
44
4
22
4
额定电压（V）220
高档发热功率（W）400
注水仓最大注水量（kg）3
（1）开关处于图示位置，电热加湿器的状态是_____（选填“关”“低档”或“高档”）。
（2）求电热加湿器中R的阻值。
1
（3）某次使用加湿器在额定电压下工作，加湿器注水仓中加注冷水已达到最大注水量，其
工作30min的功率与时间图象如图乙所示，如果电阻R在此次高挡加热时产生的热量全部
1
被水吸收，可以使注水仓中冷水的温度升高多少℃。[计算结果保留整数，水的比热容为4.2
×10J/（kg•℃）]
（4）某一天，小明断开家中其他所有用电器，只接通加湿器在低档加热，发现家中3000revs/
（kW•h）的电能表转盘在400s内转了27圈，求此时电阻R的实际功率是多少。
2
3
【答案】（1）电热加湿器的状态是“关”（2）121Ω（3）19C（4）60.75W。
【解析】（1）由图甲可知，开关S接“1、2”触点时，电路断路，电热加湿器的状态是关；
（2）由图甲知，开关S接“3、4”触点时，电路为R的简单电路，电路的总电阻最小，
1
电源的电压一定，由P＝UI＝U/R可知，电热加湿器的功率最大，处于高挡，则电热加湿器
中R的阻值：R＝U/P＝（220V）/400W＝121Ω。
11高
22
（3）由图乙知，工作30min时，其中高档工作时间为10min，低档工作时间为20min，
由P＝W/t可得，在高档正常工作时消耗的电能：W＝Pt＝400W×10×60s＝2.4×10J，
高高高
如果电阻R在此次高档加热时产生的热量全部被水吸收，即Q＝W＝2.4×10J，由Q＝
1吸高吸
cm△t可得，水升高的温度：△t＝Q/Cm＝2.4×10J/4.2×10J/(kg.C)≈19℃；
吸水
530
27
5
5
2
0
（4）因3000revs/（kW•h）表示：每消耗1kW•h的电能，电能表的转盘就转过3000r，则电
能表的转盘转过27r时，加湿器在400s内消耗的电能：W＝27r/3000kW•h＝0.009kW•h＝3.24
×10J，加湿器在低挡加热的实际功率：P′＝W/t＝＝81W，由图甲知，开关S接“2、3”
低
触点时，R、R串联，电路的总电阻最大，电热加湿器的功率最小，处于抵挡，因串联电路
12
中总电阻等于各分电阻之和，所以，由P＝UI＝IR可得，电路中的电流：
2
4
I＝＝＝＝＝A，此时电阻R的实际功率：P
222
22
＝IR＝I×3R＝[（9/22）A]×3×121Ω＝60.75W。
21
18:（2020临沂中考）小明家买了一种某品牌的家用蛋糕机，图乙是蛋糕机的简化电路图，
可以实现蛋糕机的低、中、高三挡加热功能。单独闭合开关S时，蛋糕机处于440W的低温
1
挡加热状态；单独闭合开关S时，阻值为55Ω的电阻R让蛋糕机处于中挡加热状态。
22
求蛋糕机正常工作时：（1）低温挡加热电流；（2）中温挡加热功率；（3）高温挡加热5min
消耗的电能。
【答案】（1）2A（2）880W（3）3.96×10J。
5
【解析】（1）由P=UI可得：低温挡加热时的电流I=P/U=440W/220V=2A.
低
(2)根据P=U/R可得：中温挡加热功率：P=U/R=(220V)/55Ω=880W.
中2
(3）高温挡加热功率P=P+P=440W+880W=1320W，高挡加热5min消耗的电能W=Pt=1320W
低温高
×300s=3.96×10J.
5
19:(2020承德二模试题）火锅是人们比较喜欢的种饮食方式，如图为小明家用的一款电火
锅的工作电路的原理图。它有高、中、低三个挡位，旋钮开关可以分别置于“0和1”,“1
和2”，“2和3”或“3和4”接线柱。正常工作时，低温挡功率为高温挡功率的1/5，R
1
为242Ω，R为60.5Ω。（不计温度对电阻的影响）。
2
222
28
(1)请指出开关置于什么接线柱时，火锅处于低温挡？
(2）R的阻值为多少欧姆？电火锅处于低温挡正常工作时，1分钟内产生的热量是多少焦耳？
2
（3）小明关闭家中的其它用电器，只让电火锅独立工作，用高温挡加热汤液2min电能表的
表盘转了81转，请通过计算判断此时电火锅是否正常工作？（电能表的名牌上标有
3000r/kw.h).
【答案】（1）1和2（2）1200J（3）不能正常工作。
【解析】（1）当旋钮开关置于1和2接线柱时，火锅处于低温挡。
（2）当旋钮置于3和4接线柱时，R和R并联，此时电路中电阻最小根据P=U/R可知，此
12
2
时电路中功率最大，处于高挡，则R和R的功率分别为P=U/R=(220V)/242Ω=200W，同理
131
22
可得P=800W；此时高挡功率P=P+P=1000W，由题意P=1/5×1000W=200W,则低温挡电路
3高13低
中的总电阻R=U/P=(220V)/200W=242Ω,R=R—R=242Ω—60.5Ω=181.5Ω；低温挡时1min
22
32
产生的热量等于1小时做的功即Q=W=Pt=200W×60s=1200J.
低
(3）高温挡加热2min火锅实际消耗的电能W=n/N=(81/3000)kw.h=0.027kw.h，又因为h=1h/30,
所以此时火锅处于高温挡的实际功率为P=W/t=0.027kw.h/1h/30=0.81kw=810W＜1000W，故
实
此时电火锅不能正常工作。
20：（2020·重庆B）小明家用电火锅烹饪烤肉，肉烤熟后立即将电火锅调至“低温档”，一
段时间后锅内热油仍向外飞溅，容易烫伤家人。小明断开电源，看到电火锅铭牌的主要参数
如图甲所示；打开底盖，发现其工作电路原理如图乙所示，、为阻值未知的电热丝。为
RR
12
了对烤熟的食物保温，同时避免锅内热油向外飞溅，小明对电火锅的工作电路进行了改进，
可以分别实现“高温档”“低温档”或“保温档”功能，改进后的电路原理如图丙所示。求：
29
(1)电火锅使用“高温档”正常工作时电路中的电流。
(2)在图丙中，当S闭合，S断开，S接，电火锅处于“保温档”，该状态下电火锅正常工
12
b
作时消耗的电功率；
(3)用电高峰时电路的实际电压降为198V，向锅内装2kg温度为25℃的水，用“高温档”连
续工作100s，水温升高到35℃，这时电火锅的加热效率是多少？(已知水的比热容为4.2
ƞ
×10J/（kg•℃），电热丝的电阻不随温度变化，水吸收的热量跟电火锅消耗的电能的比值
3
叫做加热效率)。
【答案】(1)5A；(2)176W；(3)94.3%。
【解析】(1)由P=UI可知，电火锅使用高温档正常工作时电路中的电流I=P/U
=1100W/220V=5A。
(2)由乙图可知，当开关S和S闭合时，两电阻并联，此时电路的总电阻较小，由P=U/R
1
2
可知，此时为高温档；当只闭合开关S时，电路为的简单电流，此时电路的总电阻较大，
R
1
由P=U/R可知，此时为低温档；工作状态为低温档时P=U/P=（220V）/880W=55Ω,工作
222
1低
22
状态为高温档时R=U/P=（220V）/1100W=44Ω，根据并联电阻的电阻公式R=R×R/R+R
总高总1212
高高
代入数据可得：R=220Ω；在图丙中，当S闭合，S断开，S接时，两电阻串联，此时电
212
b
路的总电阻是：，该状态下电火锅正常工
RRR55Ω220Ω275Ω
'
总
12
U
22
(220V)
'
176W
。作时消耗的电功率：
R
总
275Ω
U
实际
2
(198V)
2
W
891W
由(3)电火锅实际电压为198V时，实际功率是：
P
t
R
总
44Ω
P
保温
P
实际
可知，消耗的电能是：水吸收的热量：
WPt891W100s89100J
30
Qcmt4.210J(kg)2kg(3525)84000J
吸
3
℃℃℃
这时电火锅的加热效率：。
Q
吸
84000J
100%100%94.3%
W
89100J
31
本文发布于:2023-11-01 23:41:12，感谢您对本站的认可！
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